内蒙古阿拉善左旗古腊布陶勒盖金矿地质特征及矿床成因探讨

常洪华，赵体群,刘旭垒

(1.山东省第一地质矿产勘查院，山东省地矿局富铁矿找矿与资源评价重点实验室，山东 济南 250100；2.山东省第六地质矿产勘查院,山东 威海 264200)

0 引言

近年来，地质工作者在胶东地区连续发现了三山岛北部、纱岭、西岭、笏山、蓝家庄等多个大型、超大型矿床[1-4]，在总结成矿特征和成矿规律的基础上，金矿找矿方法和找矿手段不断突破和完善[5-8]。这些新方法和新手段得到了国内外众多矿业公司的广泛认可并掀起了聘请山东省内地勘队伍在全国范围内开展金矿勘查的热潮。

阿拉善左旗巴彦乌拉山中段金矿化点众多，成矿地质条件良好，但多家地勘单位经过20年的勘查，一直未发现较好的工业矿体。2018年底，山东省第六地质矿产勘查院在古腊布陶勒盖矿区通过有效的勘查手段发现了28条工业矿体，实现了找矿突破。该文在介绍古腊布陶勒盖金矿地质特征的基础上，初步探讨其矿床成因，总结成矿规律和找矿标志，为下一步探矿提供依据。

1 成矿地质背景

古腊布陶勒盖矿区位于内蒙古自治区阿拉善左旗巴彦乌拉山山脉的中部,大地构造位置为华北地块阴山隆起北部边缘巴彦乌拉山断隆，其南缘为巴彦乌拉山-狼山-色尔腾山的深断裂，南东为吉兰泰沉降带，北西为苏海图沉降带[9]。巴彦乌拉山呈NE向展布，构造形态复杂，表现为紧闭的复式褶皱[10]。断裂构造发育，以近EW向、NE向的逆冲断层为主，近SN向的断裂次之(图1)。受断裂活动的影响，区内岩层变形强烈，片理发育，挤压破碎带、顺层韧性剪切蚀变带广泛发育。由于顺层的正向剪切作用，造成成矿有利空间，具热液活动特征，形成硅化、钾化、碳酸盐化、褐铁矿化蚀变及金矿化。

1—缝合带；2—断层；3—城镇；4—矿区位置；5—构造单元及编号；6—行政区界线图1 古腊布陶勒盖金矿区域地质略图

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区内广泛出露中太古代乌拉山岩群角闪斜长片麻岩(混合岩)组合，下部以灰绿、灰黑色黑云角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩为主，夹斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩，偶夹蛇纹石大理岩、石墨透辉斜长片麻岩透镜体；上部为灰白、米黄色大理岩及斜长片岩、斜长片岩夹绢云母石英片岩、绢云母石英片岩，长英质脉体发育。另外在矿区北西和南东区域见有小面积第四系覆盖(图2)。

1—第四系浅灰黄、棕黄色中—细砂；2—第四系洪积、风积、砂砾；3—古近纪固原群砂岩；4—侏罗纪中下统龙凤山组砂岩；5—中太古代乌拉山岩群片麻岩、片岩；6—中太古代乌拉山岩群混合岩夹变粒岩；7—三叠纪花岗岩；8—石英脉；9—闪长岩脉；10—斜长角闪岩脉；11—辉长岩脉；12—断裂及编号；13—地质界线；14—矿区范围图2 古腊布陶勒盖金矿区地质简图

2.2 构造

矿区内构造分为褶皱构造、脆性断裂构造和韧性剪切带3种类型。

2.2.1 褶皱构造

矿区内褶皱主要见于Ⅳ号带西侧，为次级背斜褶皱，轴向40°～50°，长3～5km，向SW倾伏，两翼地层产状平缓，倾角在20°～60°之间，基本对称，控矿意义不明显。此外一些小的次级小褶皱、褶曲多见于断裂附近，规模较小，控矿意义不明显。

2.2.2 断裂构造

矿区内断裂构造极为发育，按其展布方向、性质可分为NE向、近EW向、SN向、NW向4组。NE向断裂由一系列压扭性断裂及挤压破碎带组成，为较早期形成的构造，为该区重要的控矿含矿构造之一。近EW向断裂由一系列呈EW走向的规模较小相互平行的逆冲断层、拉张断层组成，带内发育褐铁矿化、赤铁矿化、硅化绢云母糜棱岩，是主要的控矿容矿构造之一。SN向断裂活动时期较NE向和近EW向断裂晚，主要表现为一系列压性断裂，部分含金石英脉受该方向断裂控制。NW向断裂多为张性平移断裂，形成于成矿后期，对金矿体有破坏作用。

2.2.3 韧性剪切带

区内韧性剪切带经历了多期次的活动,不仅具有非常复杂多种类型及其混杂交织,而且还具有多期次的韧性剪切带活动特征。同时也经历了韧性到脆韧性的发展、演化阶段。在脆韧性发展阶段,控制了金矿化带的分布,同时进行了金的进一步富集。这些韧性剪切带与金矿化有密切的关系。

2.3 岩浆岩

2.3.1 侵入岩

区内出露的侵入岩较少，主要以花岗斑岩为主，分布于矿区的北部，呈岩株形态产出，出露面积为0.33km2。岩石呈浅肉红色，局部呈浅灰色中粒结构，块状构造。主要矿物由斜长石(15%～20%)、钾长石(微斜长石、正长石、条纹长石35%～55%)、石英(25%～35%)、角闪石和黑云母(2%～5%)组成，副矿物有锆石、磷灰石、金红石、榍石、磁铁矿、褐铁矿等。

2.3.2 脉岩

矿区内主要见超基性、基性、酸性脉岩出露，分布比较广泛，局部可见中酸性脉岩分布，主要为斜长角闪岩脉、辉长岩脉、辉长闪长岩脉、石英脉。其中中太古界变质岩中部分石英脉含金。

2.4 围岩蚀变

矿床围岩蚀变较发育，其规模、强度取决于断裂构造的规模、性质及岩石的碎裂程度。区内初步圈定4个蚀变带群，共圈定蚀变带270余条。主要沿近EW向、NE向、NEE向张(压)扭性断裂构造分布。蚀变带围岩以灰绿色绿帘绿泥斜长片岩、灰白色绢云母石英片岩、褐红色赤铁(褐铁)矿化糜棱岩为主。含矿岩性主要为褐红色赤铁矿(褐铁矿)化糜棱岩、碎裂石英岩。与金矿化有关的蚀变有褐铁矿化、黄铁矿化、绢云母化、硅化等。规模大、连续性好、产状变化复杂的蚀变带矿化程度较高，往往赋存工业矿体。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

该次工作共圈定工业矿体28条，参与资源储量估算的矿体为24条，编号为Ⅳ-1～Ⅳ-12，Ⅳ-14～Ⅳ-16，Ⅰ-1～Ⅰ-4，Ⅰ-8～Ⅰ-10，Ⅲ-1，Ⅲ-2。其中Ⅳ-1号矿体为主矿体，其余多为单工程控制的小规模矿体(表1)。

Ⅳ-1号矿体是矿区的主矿体，资源储量占矿区总资源储量的77%，岩性为赤铁(褐铁)矿化糜棱岩夹石英脉，分布于385～388号勘查线之间，由探槽ⅣYM2，ⅣTC4，38TC301和17个钻孔控制(图3)。赋存标高+1160m～+1346m；已控制走向长230m；最大斜深260m；最小埋深0m；最大埋深170m；矿体形态简单呈脉状；矿体产状与蚀变带基本一致，总体走向约80°左右，倾向SE，倾角平均45°左右，矿体沿走向、倾向呈舒缓波状，局部膨大；无断层错动或脉岩穿插。矿体自地表向深部，厚度变化不大，仅有380线，矿体厚度向深部略有增大的趋势。地表探槽控制厚度0.63～3.80m，平均1.42m；深部钻孔控制厚度1.61～5.23m，平均2.56m；矿体总体厚度0.63～5.23m，平均厚度2.34m，厚度变化系数51%，属于厚度稳定型；矿体品位整体较均匀，矿体单样品金品位(0.50～11.68)×10-6，平均品位1.95×10-6，地表探槽控制的矿体金品位相对较高，金品位(2.14～9.38)×10-6，平均品位5.04×10-6；深部钻孔控制的矿体金品位相对较低，金品位(1.30～3.03)×10-6，平均品位1.93×10-6；矿体品位变化系数79%，属有用组份分布均匀型矿体。

表1 古腊布陶勒盖岩金矿区矿体地质特征

1—绿帘绿泥斜长片岩；2—赤铁矿化糜棱岩；3—蚀变带位置及编号；4—矿体位置及编号；5—沿脉及编号；6—钻孔位置及编号图3 矿区380勘查线地质剖面图

3.2 矿石特征

该矿床矿石矿物成分较简单，主要由矿石矿物和脉石矿物2部分组成。矿石矿物主要为金属氧化物及微量金属硫化物等，金属氧化物为褐铁矿、黄钾铁钒等(图4，图5)，金属硫化物为黄铁矿、铜蓝等(图6)。脉石矿物为石英、绢云母、白云母、斜长石、方解石、绿泥石、磷灰石等(图7)。金矿物为自然金。矿石结构有交代残余结构、假象结构、显微鳞片粒状变晶结构、变余砂状结构4种。矿石构造有稀疏浸染状构造、斑点状构造、角砾状构造3种。根据矿石矿物组合和结构、构造特征以及原岩类型将矿石的自然类型划分为：赤铁(褐铁)矿化糜棱岩局部夹褐铁矿化石英脉。根据化学分析结果，矿石中主要有用组分为金，确定矿石工业类型为氧化金矿石。

图4 黄铁矿(Py)被褐铁矿(Lim)交代呈残余状分布(反光 10×10)

图5 黄钾铁钒(Jrs)呈粒状分布(反光 10×10)

图6 铜蓝(Cv)分布于石英(Q)中 (反光10×20)

图7 磷灰石(Ap)分布于绢云母(Ser)中 (正交偏光10×5)

4 矿床成因

4.1 矿床分布规律

矿区出露地层为太古代乌拉山岩群角闪斜长片麻岩(混合岩)组合,角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩、混合岩、赤铁矿化绢云母石英糜棱岩。赋矿层位为褐红色赤铁矿化绢云母石英糜棱岩,不论是石英脉型金矿,还是蚀变岩型金矿均产于这类岩石中,具有一定的“层”控特征。

矿区圈出的金矿体均受韧性剪切带及EW向、NE向、近SN向断裂控制。EW向断裂中赋存的矿体及矿化体一般规模较大,但品位较低;NE和SN向断裂控制的金矿体多为含金石英脉,规模较小,但品位较富。NW向断裂为破矿构造,将EW向断裂错断。

4.2 矿床成因

对于该区矿床成因,存在多种争议，有人认为属单纯石英脉型,但石英脉的形成属变质分异成因；另一部分人将其划为典型的太古界绿岩型金矿。

近年来，冯志兴等[11]认为矿床是受岩浆断裂叠加改造的绿岩型韧性剪切带金矿，依据是赋矿层位均为太古界,具明显层控特点，矿体均产于韧性剪切带内,明显受其控制，金矿体明显受断裂控制,断裂活动强烈处,矿体品位较高。他认为太古宙火山喷发深部的贵金属元素被携带上来,分散于不同岩石中，在后期的变质变形过程中,金从绿岩带火山岩中淋滤出并沿韧性剪切作用形成的空间运移,沉淀于其中的裂隙及载金矿物中。由于金是在中酸性环境下沉淀,因此在酸性流纹岩(现已变质为糜棱岩)中,金初始富集,形成初始矿源层，加里东晚期至印支期多次岩浆活动,不断叠加改造,受后期断裂影响,金再次活化、迁移、富集,在合适的空间形成工业矿体。

李佳等[12]认为其属于韧性剪切带有关的糜棱岩型金矿。金矿化体受含金韧性剪切带控制,金主要以含金石英脉的形式产在可能为顺层剪切的剪切带内,矿脉围岩为糜棱岩,脉内矿物变形较强,常伴随强烈的热液蚀变,蚀变对糜棱岩及剪切带构造有所改造。金矿矿石的主要矿物成分简单,硫化物较少,围岩蚀变强弱不一,石英呈细粒状;金矿化比较稳定,矿床延深大,品位为中、低品位,但品位变化小。由此推断,属于韧性剪切带脉型金矿为主兼有韧性剪切带糜棱岩型金矿,剪切带脉型金矿迭加在糜棱岩型金矿，且具有中深层韧性剪切作用成因。

李俊健等[13]在研究阿拉善朱拉扎嘎金矿成矿时代时，认为朱拉扎嘎金矿床是在中元古界原始沉积地层预富集金的基础上，受华力西期岩浆热液叠加改造再次富集成矿的，其矿床类型属于层控改造型金矿。

结合该矿区情况，作者认为古腊布陶勒盖金矿经过了中元古代原始沉积地层预富集，后期经过改造富集形成了现在的金矿体。矿体虽然表现出以韧性剪切带糜棱岩化和以石英脉的形式产于中元古代地层的特征，但不可忽视脉内矿物中强烈的热液蚀变特征和矿石中稀疏浸染状、角砾状的构造特征。区内花岗斑岩是唯一较大面积展布的侵入岩，故该文认为后期热液叠加应与花岗斑岩侵入事件有关，这和毛景文等人的认识相一致[14-15]。古亚洲洋整体于三叠纪闭合，二叠纪晚期至三叠纪碰撞造山相关的岩浆岩大面积出露，与此相对应,石炭纪末期至三叠纪发育了古亚洲地区规模宏大的成矿事件[16-20]。李俊健[13]认为花岗斑岩岩浆侵入体凝结时放出的热对赋矿岩石建造水的升温起到重要作用，这种被加热了的建造水对金预富集的中元古代地层进行了强烈的叠加改造，再次富集形成了现在出露的金矿体。综合认为，古腊布陶勒盖金矿矿床成因类型为花岗岩叠加改造的韧性剪切带金矿。

4.3 找矿标志

金矿的形成和分布受地层、岩浆岩和构造的综合因素控制，而区内基本上是受构造和岩浆岩的控制。通过研究，对金矿的找矿标志可概括为：

(1)NE向压扭性断裂带的主干断裂，具明显的压扭特征，它与构造的交会部位是矿床定位的重要构造标志。

(2)赤铁(褐铁)矿化糜棱岩化夹石英脉的蚀变岩带，是直接找矿标志；蚀变带中石英多金属硫化物共生组合是找矿的重要标志；黄铁矿、石英是主要载金矿物，是矿床形成的重要标志；蚀变带中常含黄铁矿，在表生作用下，黄铁矿氧化成褐铁矿，成为红色的条带状(大红线)，也是找矿的重要标志。

(3)低磁场异常带、高极化率和低电阻带中的高电阻率异常的地球物理特点是指示矿床存在的间接标志。

5 结论

古腊布陶勒盖金矿床位于阿拉善地块巴彦乌拉山中段，金矿体均受韧性剪切带及EW向、NE向、近SN向断裂控制。赋矿层位为褐红色赤铁矿化绢云母石英糜棱岩,不论是石英脉型金矿,还是蚀变岩型金矿均产于这类岩石中,具有一定的层控特征。

矿床经过了中元古代原始沉积地层预富集，后期经过改造富集形成了现在的金矿体。脉内矿物中强烈的热液蚀变和矿石中浸染状、角砾状的构造，显示了岩浆热液矿床的特征。在前人研究的基础上，综合分析区内花岗斑岩和矿床特征，认为古腊布陶勒盖金矿床是古亚洲洋整体于三叠纪闭合、石炭纪末期至三叠纪发育了古亚洲地区规模宏大的成矿事件的响应，矿床成因类型应为花岗岩叠加改造的韧性剪切带金矿。